Glucolipopéptido de procedencia no natural, comprendiendo dicho glucolipopéptido por lo menos un aminoácido que es un aminoácido glucosilado y por lo menos un aminoácido que es un aminoácido lipidado,

en el que por lo menos un aminoácido lipidado es un aminoácido interior, en el que dicho glucolipopéptido comprende por lo menos dos epítopos MUC1 con la secuencia de aminoácidos P(D/E)(T/S)RP, y en el que

i) como mínimo un epítopo MUC1 con la secuencia de aminoácidos P(D/E)(T/S)RP comprende por lo menos un aminoácido glucosilado, y

ii) como mínimo un epítopo MUC1 con la secuencia de aminoácidos P(D/E)(T/S)RP no comprende ningún aminoácido glucosilado, y en el que la secuencia de aminoácidos de dichos epítopos MUC1 puede ser idéntica o diferente.

Glucolipopéptidos sintéticos como vacunas.

La presente solicitud es una solicitud no provisional de Koganty et al., con número de serie 60/372.105, presentada el 15 de abril de 2002, número de expediente KOGANTY4-USA, y de la solicitud con número de serie 60/377.595, presentada el 6 de mayo de 2002 (KOGANTY4.1-USA) .

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas Jiang, et al., PCT/US00/31281, presentada el 15 de noviembre de 2000 (nuestro expediente JIANG3A-PCT) .

Longenecker et al., 08/229.606, presentada el 12 de abril de 1994 (nuestro expediente LONGENECKER5-USA) , y PCT/US95/04540, presentada el 12 de abril de 1995 (nuestro expediente LONGENECKER5-PCT) .

Wong, USP 6, 013, 779.

Budzynski et al., 60/278.698, presentada el 27 de marzo de 2001, y PCT/IB02/02188, presentada el 27 de marzo de 2002, “Vaccine for modulating between T1 and T2 immune responses”.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere a inmunoterapia y diagnóstico. Particularmente, se refiere a la utilización de glucolipopéptidos sintéticos novedosos como vacuna contra cánceres y patógenos que presentan epítopos de reactividad cruzada. En una forma marcada o inmovilizada, los glucolipopéptidos también se pueden utilizar como reactivos de diagnóstico.

Descripción de los antecedentes de la invención

Sistema inmunitario.

La capacidad de los vertebrados de protegerse contra microbios infecciosos, toxinas, virus u otras macromoléculas extrañas se conoce como inmunidad. La técnica distingue entre inmunidad natural e inmunidad adquirida o específica (Abbas et al., Cellular and Molecular Immunology, W. B. Saunders Company, 1991;. Hood et al., Immunology, 2ª edición, The Benjamin/Cummings Publishing Company Inc., 1984) .

La inmunidad natural consiste en mecanismos de defensa que ya están activos antes de la exposición a los microbios o macromoléculas extrañas, que no se potencian como consecuencia de dicha exposición y que no hacen distinciones entre la mayoría de sustancias extrañas al organismo. Los efectores de la inmunidad natural son barreras físicas como la piel o las membranas mucosas, células fagocíticas como los macrófagos o los neutrófilos, un tipo de linfocitos denominados linfocitos citolíticos naturales y el sistema del complemento. El complemento es un complejo de proteínas del suero que actúa destructivamente contra algunas bacterias y otras células sensibilizadas por anticuerpos específicos fijadores del complemento; su actividad se desarrolla mediante una serie de interacciones que provocan escisiones proteolíticas y que pueden tener lugar por lo menos a través de dos rutas (Illustrated Stedman's Medical Dictionar y , 24ª edición, Williams and Wilkins, Baltimore/Londres, 1982) .

La inmunidad específica o adquirida comprende mecanismos de defensa inducidos o estimulados por la exposición a sustancias extrañas.

En los vertebrados, los mecanismos de inmunidad natural y de inmunidad específica colaboran dentro de un sistema de defensas del huésped, el sistema inmunitario, a fin de eliminar los invasores externos. Además de microbios, células cancerosas, parásitos y células infectadas por virus, el sistema inmunitario también reconoce y elimina células o tejidos trasplantados a un receptor procedentes de un individuo genéticamente diferente de la misma especie (aloinjertos) o de una especie diferente (xenoinjertos) .

Los acontecimientos a través de los cuales los mecanismos de inmunidad específica se involucran en la defensa frente a microorganismos invasores, células cancerosas, etc., se denominan respuesta inmunitaria. Los vertebrados presentan dos respuestas inmunitarias básicas: la humoral y la celular. La inmunidad humoral viene proporcionada por los linfocitos B, que, tras su proliferación y diferenciación, producen anticuerpos que circulan por el flujo sanguíneo y la linfa. La inmunidad celular viene proporcionada por los linfocitos T del sistema linfático. La respuesta inmunitaria celular es particularmente eficaz contra hongos, parásitos, infecciones víricas intracelulares, células cancerosas y cuerpos extraños, mientras que la respuesta humoral actúa principalmente contra las fases extracelulares de las infecciones bacterianas y víricas.

Un “antígeno” es una sustancia que es reconocida (mediante un enlace específico) por un anticuerpo o un receptor de linfocitos T, independientemente de si puede inducir una respuesta inmunitaria. La sustancias extrañas que inducen inmunidad específica se denominan “antígenos inmunizantes” o “inmunógenos”. Un “hapteno” es un antígeno que, por sí mismo, no puede desencadenar ninguna respuesta inmunitaria (aunque un conjugado de varias moléculas de dicho hapteno, o del hapteno con un portador macromolecular, sí pueda hacerlo) . Dado que la presente solicitud se refiere a la inducción de una respuesta inmunitaria, en lo sucesivo el término “antígeno” se refiere, a menos que se indique lo contrario, a antígenos inmunizantes.

El desarrollo temporal de una respuesta inmunitaria se divide en la fase cognitiva, en la que los linfocitos específicos reconocen el antígeno extraño; la fase de activación, en la que dichos linfocitos específicos responden a dicho antígeno extraño; y la fase efectora, en la que los linfocitos activados por el antígeno intervienen en los procesos necesarios para eliminarlo. Los linfocitos son células inmunitarias especializadas en la mediación y el control de las respuestas inmunitarias específicas (Abbas et al., loc. cit.; Hood et al., loc. cit.) .

El sistema inmunitario ha evolucionado de tal modo que es capaz de reconocer características superficiales de las macromoléculas que no son constituyentes normales del huésped. Una molécula extraña que es reconocida por el sistema inmunitario (por ejemplo, enlazándose a anticuerpos) se denomina “antígeno” independientemente de si puede provocar una respuesta inmunitaria o no, y la parte del antígeno a la cual se enlaza un anticuerpo se denomina “determinante antigénico” o “epítopo”. Cuando el antígeno es un polipéptido, se suelen clasificar los epítopos como lineales (es decir, compuestos por una secuencia contigua de aminoácidos a lo largo de la cadena polipeptídica) o no lineales (es decir, compuestos por aminoácidos próximos entre sí como resultado del plegamiento de la cadena polipeptídica) . (Los epítopos no lineales también se denominan “conformacionales”, ya que se originan por el plegamiento de la cadena polipeptídica hasta que esta alcanza una determinada conformación.)

Para poder hacer frente a la enorme variedad de epítopos existentes, el sistema inmunitario de un mamífero contiene un repertorio extremadamente extenso de linfocitos. Cada clon de linfocito de dicho repertorio contiene receptores de superficie específicos para un epítopo. Se calcula que el sistema inmunitario de los mamíferos es capaz de distinguir, por lo menos, 108 determinantes antigénicos distintos (Abbas et al., loc. cit., pág. 8) .

Una respuesta inmunitaria inicial o primaria a un antígeno extraño aumenta la capacidad del sistema inmunitario de responder nuevamente a ese mismo antígeno (en una respuesta inmunitaria secundaria) . Esta característica de la inmunidad específica se denomina memoria inmunológica. A menudo, las respuestas inmunitarias secundarias son más eficaces que las primarias.

Los linfocitos de un individuo responden específicamente a los antígenos extraños, pero por lo general no responden a las sustancias potencialmente antigénicas nativas de dicho individuo. La ausencia de respuesta inmunitaria se denomina tolerancia. La autotolerancia se adquiere en una etapa temprana del desarrollo, cuando los linfocitos susceptibles de llevar a cabo el autorreconocimiento entran en contacto con los antígenos propios y se les impide desarrollarse hasta una etapa en la que podrían responder positivamente a dichos antígenos propios (Abbas et al., loc. cit.) .

Los linfocitos son los agentes de especificidad antigénica de la respuesta inmunitaria. Se dividen en dos grupos. Uno de estos grupos, compuesto por los “linfocitos B” o “células B”, desempeña un papel central en la producción de anticuerpos. Los anticuerpos (inmunoglobulinas o Ig) son proteínas capaces de enlazarse a antígenos y ejercer funciones... [Seguir leyendo]

1. Glucolipopéptido de procedencia no natural, comprendiendo dicho glucolipopéptido por lo menos un aminoácido que es un aminoácido glucosilado y por lo menos un aminoácido que es un aminoácido lipidado, en el que por lo menos un aminoácido lipidado es un aminoácido interior, en el que dicho glucolipopéptido comprende por lo menos dos epítopos MUC1 con la secuencia de aminoácidos P (D/E) (T/S) RP, y en el que i) como mínimo un epítopo MUC1 con la secuencia de aminoácidos P (D/E) (T/S) RP comprende por lo menos un aminoácido glucosilado, y ii) como mínimo un epítopo MUC1 con la secuencia de aminoácidos P (D/E) (T/S) RP no comprende ningún aminoácido glucosilado, y en el que la secuencia de aminoácidos de dichos epítopos MUC1 puede ser idéntica o diferente.

2. Glucolipopéptido según la reivindicación 1, que comprende la secuencia de aminoácidos PDTRP (AA 6-10 de SEC ID nº :: 10) .

3. Glucolipopéptido según la reivindicación 1 o 2, en el que cada epítopo (i) y (ii) comprende la secuencia de aminoácidos PDTRP.

4. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende por lo menos un epítopo de linfocito T.

5. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende la secuencia de aminoácidos SAPDTRP (AA 4-10 de SEC ID nº :: 10) .

6. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la secuencia de aminoácidos PDTRPAPGS.

7. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la secuencia de aminoácidos RPAPGS.

8. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la secuencia de aminoácidos PPAHGVT.

9. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la secuencia de aminoácidos STAPPAHGV.

10. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende por lo menos una copia de

(a) la repetición en tándem de la secuencia consenso de MUC1 GVTSAPDTRPAPGSTAPPAH (SEC ID nº :: 10) ,

(b) una permutación cíclica de la misma, o

(c) una secuencia sustancialmente idéntica a las anteriores (a) o (b) .

11. Glucolipopéptido según la reivindicación 10, que comprende por lo menos dos copias de (a) , (b) o (c) .

12. Glucolipopéptido según la reivindicación 10, que comprende por lo menos una copia de (a) o (b) .

13. Glucolipopéptido según la reivindicación 10, que comprende por lo menos dos copias de (a) o (b) .

14. Glucolipopéptido según la reivindicación 10, que comprende únicamente dos copias de (a) o (b) .

15. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, con la secuencia de aminoácidos: TSAPDTRPAPGSTAPPAHGVTSAPDTRPAPGSTAPPAHGVSSL

16. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que por lo menos un aminoácido glucosilado está glucosilado en O.

17. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que por lo menos un aminoácido glucosilado está glucosilado en N.

18. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que por lo menos un aminoácido glucosilado está glucosilado en S.

19. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, que comprende un epítopo de hidratos de carbono asociado a un tumor.

20. Glucolipopéptido según la reivindicación 19, en el que el epítopo de hidratos de carbono es GalNAc (Tn) .

21. Glucolipopéptido según la reivindicación 19, en el que el epítopo de hidratos de carbono es sialil-Tn.

22. Glucolipopéptido según la reivindicación 19, en el que el epítopo de hidratos de carbono es Gal-GaINAc (TF) .

23. Glucolipopéptido según la reivindicación 2, en el que la treonina de PDTRP está glucosilada.

24. Glucolipopéptido según la reivindicación 23, en el que la treonina de PDTRP está enlazada a través de O a Tn.

25. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, en el que por lo menos dos aminoácidos están glucosilados.

26. Glucopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, en el que por lo menos dos aminoácidos están lipidados.

27. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 26, en el que por lo menos dos aminoácidos interiores están lipidados.

28. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, en el que todos los aminoácidos lipidados son aminoácidos interiores.

29. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, caracterizado porque presenta una secuencia carboxiterminal SSL, en la que todas las serinas están lipidadas.

30. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, en el que no hay más de 200 aminoácidos.

31. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, en el que no hay más de 75 aminoácidos.

32. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, en el que no hay más de 50 aminoácidos.

33. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, que comprende dos repeticiones en tándem efectivas que no se superponen (para un total de 40 aminoácidos) .

34. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 33, en el que por lo menos un aminoácido lipidado comprende un grupo fuertemente lipófilo que comprende por lo menos 13 átomos distintos de hidrógeno.

35. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 34, en el que por lo menos un aminoácido lipidado comprende un grupo fuertemente lipófilo que comprende por lo menos 21 átomos distintos de hidrógeno.

36. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, en el que dicho grupo está formado por no más de 100 átomos distintos de hidrógeno.

37. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, en el que dicho grupo está formado por no más de 40 átomos distintos de hidrógeno.

38. Glucopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 37, en el que por lo menos un grupo fuertemente lipófilo de por lo menos un aminoácido lipidado tiene un valor de logP según la predicción del algoritmo de Meylan por lo menos de 2, 7.

39. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 38, en el que el aminoácido aminoterminal comprende un grupo fuertemente lipófilo.

40. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 39, en el que el aminoácido carboxiterminal comprende un grupo fuertemente lipófilo.

41. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 40, en el que se selecciona por lo menos un aminoácido lipidado de entre el grupo constituido por Ser, Thr, Asp, Glu, Cys, Tyr, Lys, Arg, Asn o Gln lipidados.

42. Glucolipopéptido según la reivindicación 41, en el que el aminoácido lipidado es Ser o Thr lipidadas.

43. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 42, en el que por lo menos un aminoácido lipidado comprende una cadena lateral de fórmula -A-Y-Z i.

i) en la que A es opcional pero, si existe, es un grupo orgánico de no más de 12 átomos distintos de hidrógeno; ii) Y es un espaciador de no más de 12 átomos distintos del hidrógeno, que comprende nitrógeno, oxígeno, azufre o fósforo, y Z es un grupo fuertemente lipófilo.

44. Glucolipopéptido según la reivindicación 43, en el que A, si existe, es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono.

45. Glucolipopéptido según la reivindicación 44, en el que A existe y es -CH2- o -CH (CH3) -.

46. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 43 a 45, en el que Y comprende un grupo seleccionado entre el grupo constituido por -O-, -S-, -NH-, -NR-, -PO4-, -C (=O) -, -C (=S) -, -C (=NH) - y -C (=NR) -, siendo R un alquilo 1-4.

47. Glucolipopéptido según la reivindicación 43, en el que Y es -NHCO-, -OCO- o -SCO-.

48. Glucolipopéptido según la reivindicación 43, en el que Y es -CONH- o -CH2NH-.

49. Glucolipopéptido según la reivindicación 43, en el que Y es -O-, -S- o -NH-.

50. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 43 a 49, en el que el propio grupo -Y-Z es un grupo fuertemente lipófilo.

51. Glucolipopéptido según la reivindicación 50, en el que A está presente y el propio grupo -A-Y-Z es un grupo fuertemente lipófilo.

52. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 43 a 51, en el que Z es como mínimo parcialmente aromático.

53. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 43 a 52, en el que Z es alifático.

54. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 43 a 53, en el que Z comprende por lo menos un resto que presenta la forma -A'-Y'-Z', en el que A', Y' y Z' se definen de forma análoga a A, Y y Z, respectivamente.

55. Glucolipopéptido según la reivindicación 54, en el que Y' es -O- y Z' es un grupo alquilo.

56. Glucolipopéptido según la reivindicación 55, en el que A es - (CH2) i-, en el que i es 0 o 1, o Z' es - (CH2) jCH3, en el que j está comprendido entre 6 y 26.

57. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 54 a 56, en el que Z comprende -B (-Y'-Z') n, en el que B es un grupo orgánico ramificado de no más de 12 átomos diferentes de hidrógeno, cada Y' es un espaciador seleccionado independientemente de no más de 12 átomos distintos de hidrógeno y que comprende nitrógeno, oxígeno, azufre o fósforo, y cada Z' es un grupo fuertemente lipófilo seleccionado independientemente, y n es por lo menos dos.

58. Glucolipopéptido según la reivindicación 57, en el que n es 2 o 3.

59. Glucolipopéptido según las reivindicaciones 57 o 58, en el que cada Y' es -O- y cada Z' es independientemente (CH2) jCH3, siendo j = 6 a 26.

60. Glucolipopéptido según la reivindicación 59, en el que n = 2 y B es -CH (CH2-) 2.

61. Glucolipopéptido según la reivindicación 60, en el que n = 2 y B es -C (CH2-) 3.

62. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 34 a 61, en el que el grupo fuertemente lipófilo de por lo menos un aminoácido lipidado, comprende por lo menos una de las siguientes estructuras:

en las que m, n y k son enteros independientes con valores comprendidos entre 3 y 30.

63. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 62, en el que por lo menos un aminoácido lipidado comprende la estructura

en la que m y n son enteros independientes con valores comprendidos entre 6 y 26.

64. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 34 a 63, en el que el grupo fuertemente lipófilo de por lo menos un aminoácido lipidado, comprende la estructura:

en la que m y n son enteros seleccionados independientemente entre 6 y 26.

65. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 64, que presenta la siguiente estructura:

en la que Tn es una N-acetilgalactosamina y “lípidos” se refiere a dos o más aminoácidos lipidados consecutivos.

66. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 64, que presenta la siguiente estructura:

en la que Tn es una N-acetilgalactosamina y STn es un (2-6) sialil, una N-acetilgalactosamina y “lípidos” se refiere a dos o más aminoácidos lipidados consecutivos.

67. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 65 o 66, en el que los dos o más aminoácidos lipidados consecutivos son serinas lipidadas.

68. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 65 y 67, que presenta la siguiente estructura:

69. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 64, 66 y 67, que presenta la siguiente estructura:

70. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que por lo menos un aminoácido glucosilado compuesto por dicho epítopo peptídico comprende un epítopo de hidratos de carbono asociado a un cáncer.

71. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores destinado a su utilización como 20 medicamento.

72. Utilización del glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 70 para la preparación de un medicamento destinado a inducir una respuesta inmunitaria tras su administración a un sujeto.

73. Glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 70, para su utilización en un procedimiento destinado a inducir una respuesta inmunitaria tras su administración a un sujeto.

74. Utilización según la reivindicación 70, en la que dicho sujeto padece la enfermedad con la que está asociado dicho epítopo asociado al cáncer. 30

75. Glucolipopéptido según la reivindicación 72, en la que dicho sujeto padece la enfermedad con la que está asociado dicho epítopo asociado al cáncer.

76. Composición que comprende un glucolipopéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 70 y un liposoma. 35

77. Composición según la reivindicación 76, que comprende fosfatidilcolina.

78. Composición según la reivindicación 76, que comprende colesterol. 40 79. Composición según la reivindicación 76, que comprende fosfatidilglicerol.

80. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 76 a 79, destinada a su utilización como medicamento.

81. Utilización de la composición según cualquiera de las reivindicaciones 76 a 80, para la preparación de un 45 medicamento destinado a inducir una respuesta inmunitaria tras su administración a un sujeto.

82. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 76 a 80, destinada a su utilización en un procedimiento destinado a inducir una respuesta inmunitaria en un sujeto.